1. INTRODUCCIÓN La calidad de las aguas puede ser alterada

1. INTRODUCCIÓN
La calidad de las aguas puede ser alterada como consecuencia de las
actividades antropogénicas o naturales que producen efectos adversos que
cambian su valor para el hombre y la biota. En forma general, puede definirse
la contaminación del agua como la alteración desfavorable que sufre, al
incorporársele una serie de substancias que cambian sus condiciones
naturales de calidad, ocasionando grandes riesgos para la salud y el bienestar
de la población (Branco-Murgel, 1984). Particularmente peligroso es la
contaminación provocada por las altas concentraciones de algunos metales
pesados y su incremento en los efectos adversos causados por la persistencia
y el fenómeno de biomagnificación (Topalian et al., 1999). De forma natural,
los metales son introducidos a los sistemas acuáticos como resultado de la
lixiviación de suelos y rocas, y erupciones volcánicas (Laws, 1993). También
pueden provenir de las actividades antropogénicas como son, agrícolas,
domésticas, industriales y mineras (Mountouris et al., 2002). La actividad
minera-metalúrgica a través del procesamiento de minerales y fundición,
podría causar la dispersión y depósito de grandes cantidades de metales hacia
el medio ambiente, si existe alguna operación inadecuada.
Un ejemplo de contaminación debido a la actividad minera lo constituye
el Río San Pedro, localizado en la porción noroeste del estado de Sonora,
México. Este río ha recibido en varias ocasiones desechos ácidos provenientes
del Depósito “Concentradora Vieja”, el cual se localiza dentro del área de
explotación del mineral de cobre; así como descargas de aguas residuales
(aguas negras) sin tratamiento provenientes de un sector de la ciudad de
Cananea, Sonora (Gómez-Álvarez et al., 1996, 2001). En estudios realizados
durante el periodo 1997-1999, se ha reportado la presencia de niveles altos de
metales pesados (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) y sulfatos en agua y sedimento
(Gómez-Álvarez, 2001, 2002). Las principales consecuencias dañinas de este
tipo de contaminación son el pH ácido, así como la formación de sedimentos
de color amarillo originados por la oxidación del hierro (Gómez-Álvarez et al.,
1996, 2001).
Actualmente se han realizado varios proyectos de investigación para
evaluar la calidad de agua y sedimento del Río San Pedro (Gómez-Álvarez et
al., 1994, 1996, 2001; Villalba-Atondo et al., 1998, 2000). Sin embargo, estos
se han enfocado a evaluar principalmente los contenidos totales de metales en
agua y sedimento. Aunque los contenidos totales proporcionan información
acerca de la contaminación por metales, algunos estudios han enfatizado que
tales mediciones no predicen la toxicidad de esos contaminantes en los
organismos acuáticos (Fan et al., 2002). Se requieren realizar mediciones de la
biodisponiblilidad y movilidad para analizar el comportamiento de los metales
pesados en sedimentos y para prevenir daños tóxicos potenciales (Salomons y
Förstner, 1984; Gismera et al., 2004). Por lo tanto, es es necesario realizar un
estudio de partición química (extracción secuencial) para tener un mejor
conocimiento acerca de la distribución
1
2
de los constituyentes inorgánicos (metales) entre diferentes formas del
sedimento y ser capaces de predecir como estos constituyentes se comportan
bajo ciertas condiciones fisicoquímicas cambiantes (Allen, 1993; Xiangdong et
al., 2001). Los mayores mecanismos de acumulación de metales en
sedimentos conducen a la existencia de cinco formas geoquímicas de metales
(Tessier et al., 1979; Tessier y Campbell 1987): (1) Intercambiable; (2) Unido a
la fase de carbonatos; (3) Unido a los óxidos de hierro y manganeso; (4) Unido
a materia orgánica/sulfuros; y (5) Fase metálica residual. Estas fracciones
metálicas tienen diferente movilidad, disponibilidad biológica y comportamiento
químico. La fracción (1) es considerada la más soluble/biodisponible, y la
fracción (5) es la menos biodisponible o no antropogénica (Mehra et al., 1999;
Gümgüm y Öztürk, 2001).
Por otra parte, en el estado de Sonora, México, los climas
predominantes son secos y semisecos; es decir, se tiene una región árida con
pocas precipitaciones, altas evaporaciones y un déficit de humedad en el
suelo. La cuenca en donde se localiza el Río San Pedro corresponde a una
zona semi-árida, la cual presenta una evapotranspiración mayor que la
precipitación. La influencia del clima en las propiedades del suelo y/o
sedimento como lo es el efecto de la evapotranspiración en el comportamiento
de las sales solubles, trae como consecuencia la salinización. Al presentarse
altos valores de evapotranspiración (intensa evaporación), trae como
consecuencia que aumente la precipitación de sales (principalmente sulfatos
metálicos) en la superficie del suelo y/o sedimento, lo cual puede ocasionar el
aumento de metales y sulfatos en el agua de este río en el período de lluvias.
Estudios realizados en este río reportan altos valores de metales pesados
como Cd, Cu, Fe, Mn, Pb y Zn en el sedimento (Gómez-Álvarez et al., 2001,
2007). Esto puede constituir un riesgo potencial, ya que este río es
transfronterizo y se considera la principal fuente de abastecimiento de agua
para las diferentes actividades (asentamientos humanos, agrícolas, ganaderas,
industriales) que se desarrollan en la frontera entre Sonora (México) y Arizona
(USA); además de ser un hábitat para las especies de peces nativos
considerados en peligro de extinción y amenazados.
En el presente trabajo se pretende realizar un estudio en el Río San
Pedro, para evaluar el comportamiento químico (movilización) de metales
pesados en agua y sedimento en dos temporadas diferentes (lluvia y sequía),
que pueden estar disponibles a la biota y el hombre, y que pueden constituir un
riesgo potencial a la salud. Asimismo, contribuir al estudio de ecosistemas
acuáticos contaminados por la actividad minera en regiones áridas y
semiáridas en México, las cuales han recibido menos atención que en otras
regiones del país y del mundo.